Studenci z koła naukowego PWr Aerospace działają w ogólnopolskiej sieci obserwatorów meteorów. Opiekują się jedynym we Wrocławiu stanowiskiem, który rejestruje upadek „spadających gwiazd”, i pozwala analizować te dane. Wszystko po to, by wyliczyć trajektorię lotu takiej bryły, a przy bardzo dużym szczęściu nawet odnaleźć ją na powierzchni Ziemi.

W całym kraju działa 68 stacji obserwujących meteory. Obsługujące je osoby – zwykle amatorzy i pasjonaci astronomii – są zrzeszone w stowarzyszeniu Pracownia Komet i Meteorów (Polish Fireball Network), którego działania finansuje Centrum Badań Kosmicznych PAN.

- Często takie stanowisko to zwykła analogowa kamera monitoringu, tyle że z nieco lepszymi parametrami do obserwowania nocnych widoków. Tak jest w naszym przypadku – opowiada Mateusz Dmitrzak, członek koła naukowego PWr Aerospace. – Bardzo „podkręcamy” jej ustawienia, by była w stanie wyłapać ruch meteorów. Kamera jest podłączona do komputera z internetem, dzięki czemu wysyła nagrania prosto na serwer. Spadający meteor to kilkusekundowe ujęcie. Zwykle w ciągu miesiąca mamy średnio kilka-kilkanaście minut takiego materiału, przy czym spora część z tych ujęć to np. błyskawice w czasie burzy czy fajerwerki. Zdarza się też, że kamera odczyta ruch samolotu, a nawet przelatującego ptaka jako lot meteoru. Dlatego nasza praca jest konieczna, by oddzielać od tych fałszywych nagrań te, które faktycznie pokazują meteoroidy wpadające w ziemską atmosferę, bo tym właśnie są meteory. Tak nazywamy ślad, jaki pozostawia po sobie kosmiczna bryła spalająca się w naszej atmosferze. Jeśli nie ulegnie całkowitemu zniszczeniu i upadnie na powierzchnię Ziemi, wówczas staje się meteorytem.

Przykładowe nagranie meteoru można obejrzeć tutaj.

Kamery na dachu akademika

Wrocławską stacją obserwacyjną opiekują się studenci naszej uczelni – Mateusz Dmitrzak i Łukasz Skwarszczow, obaj członkowie koła naukowego PWr Aerospace. Kamera nagrywa obrazy od sierpnia 2018 r. z dachu domu studenckiego T-22 na Wittigowie. Od niedawna towarzyszy jej także druga kamera – aktualnie w trakcie kalibrowania – dzięki czemu stanowisko będzie rejestrowało ruch na niebie z kątem widzenia około 120 stopni.

- Wybraliśmy ten akademik, bo bardzo ważne w obserwowaniu lotu meteorów jest to, by nie przeszkadzało nam mocne oświetlenie – tłumaczy Tobiasz Wojnar, prezes koła PWr Aerospace. – Takie obserwacje są w ogóle bardzo trudne w miastach, właśnie ze względu na zanieczyszczenie światłem. Dach T-22 jest jednak na tyle wysokim punktem, że miejska łuna nie przeszkadza, a do tego nie zasłaniają nam horyzontu inne budynki i drzewa. Nasze stanowisko jest więc w stanie obserwować meteory przelatujące nawet nad Krakowem.

Wcześniej stacja działała na Uniwersytecie Wrocławskim, ale jej opiekun nie był już w stanie godzić obowiązków z opieką nad kamerą i przeglądaniem nagrań. Dlatego zadania podjęło się koło z Politechniki Wrocławskiej. Mateusz zajmuje się obróbką danych i regularnym sprawdzaniem, czy kamery działają prawidłowo (np. zimą musiał zainstalować ogrzewanie przy kamerze, bo szkło obiektywu zamarzało), Łukasz odpowiada za kwestie związane z elektroniką.

Skąd przyleciał meteor?

Każdego roku na Ziemię spada około 50 ton kosmicznego materiału. To zarówno niewielkie drobinki, jak i ogromne bryły – te ostatnie zdarzają się jednak dużo rzadziej niż „drobnica” z kosmosu. Według statystyk Pracowni Komet i Meteorów, na teren naszego kraju spada między 82 tys. (w 2018 r.) a ponad 100 tys. (w 2016 r.) meteorów. Nieczęsto zdarzają się też bolidy, czyli meteory bardzo jasne, którym zwykle towarzyszą efekty akustyczne w postaci grzmotów, detonacji i syków, a po przelocie widoczny jest ślad mogący utrzymywać się przez kilka minut.

- W przypadku bolidu najłatwiej jest wyliczyć jego trajektorię, czyli określić, skąd pochodzi. A to jest właśnie główny cel obserwowania meteorów – tłumaczy Mateusz. – Komputer ustala pozycję meteoru, odnosząc się do pozycji gwiazd. Wiemy też, jak położona jest Ziemia względem Słońca lub gwiazd o konkretnej porze roku i jaki ma kąt nachylenia o danej porze doby, dzięki temu jesteśmy w stanie określić, że meteor, który wychwyciła kamera, pochodzi z konkretnej komety czy planetoidy.

By potwierdzić pochodzenie danego meteoru, konieczna jest wykrycie go przez dwie stacje obserwujące. Dlatego opiekunowie wszystkich zrzeszonych w sieci regularnie wysyłają zebrane i przeanalizowane dane na serwer Pracowni Komet i Meteorów. Wychwycenie potencjalnego bolidu powoduje, że skrzynki mailowe członków stowarzyszenia puchną od wymiany gorączkowych maili, bo jest to odkrycie, przy którym każdy chce pomóc.

Tym bardziej, że stowarzyszenie ma już na koncie bardzo duży sukces, który pokazał, że jego działania mogą przynieść wiele dobrego dla nauki. W 2005 r. członkowie pracowni odkryli nowy rój meteorów – nazywany od tej pory Chi Kasjopeidy Lipcowe (więcej o tym odkryciu można przeczytać tutaj. Rojem nazywamy zjawisko jednoczesnego spalania się w atmosferze wielu meteoroidów, które pochodzą ze wspólnego źródła – powstały po rozpadzie komety czy w wyniku zderzenia się planetoid – i w związku z tym wybiegają z jednego punktu na sferze niebieskiej nazywanego radiantem. Ze względu na ruch Ziemi roje są sezonowe – i tak np. w połowie sierpnia można obserwować – najbardziej chyba znane – Perseidy pochodzące z komety 109P/Swift-Tuttle.

Zaczyna się sezon

- Jeśli uda się zaobserwować duży meteor, możliwe będzie także ustalenie miejsca jego upadku. Oczywiście nie na tyle dokładnie, że badacz z mapą w ręku pojedzie i w ciągu godziny zabierze bryłę do badań – śmieje się Mateusz. – Po pierwsze dlatego, że taka skała spada z prędkością około 20 kilometrów na sekundę, więc zanim zbierzemy dane i przeanalizujemy je, minie więcej niż 60 minut. Po drugie stowarzyszenie będzie mogło jedynie wyznaczyć miejsce z najwyższym prawdopodobieństwem upadku meteoru i będzie to pas o szerokości kilkuset metrów, długi na dwa kilometry. To czy taki meteor upadnie w środek jeziora, na łąkę, do czyjegoś ogródka czy w środek łanu zboża, to już czysta loteria.

Mateusz podkreśla, że oczywiście obu studentom marzy się uchwycenie przez ich kamery tak dużego meteoru, ale szanse na to, że na niego trafią, nie są duże. – Ale kto wie? W każdym razie przed nami najlepsza część roku do obserwowania meteorów – opowiada członek PWr Aerospace. – W pierwszej połowie roku zwykle zdobywa się raptem około 20 proc. nagrań. Potem zaczynają się już większe roje i wtedy mamy najwięcej pracy. Mamy nadzieję, że w tym roku będzie jej sporo.

Na Politechnice Wrocławskiej badane są także meteoryty – zajmują się tym naukowcy z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii. Więcej na ten temat w naszym tekście tutaj.

Lucyna Róg